【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズの発生を抑制し、またノイズに対する耐性（イミュニティ）を高める様に電子機器の回路に組み込まれて使用される積層コモンモードノイズフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年電子機器のデジタル化が急速に進んでいる。デジタル化で電子機器は高性能・高機能化が進展した。しかし、デジタル機器は低い周波数から高い周波数まで多くの不要電磁波（以下ノイズ）を発生する。また、次世代携帯電話や無線ＬＡＮなどはＧＨｚ帯の高い周波数を使っている。デジタルノイズが他の機器に影響を与えないようにするために、ノイズ規制は世界的に厳しくなってきている。
【０００３】
積層セラミック電子部品の製造プロセスにおける代表的な工法であるシート法と印刷法の２つについて簡単に説明する。
【０００４】
シート法はセラミック粉末に樹脂と溶剤を混ぜペースト状にし、このペーストを適当な厚さに延ばし適度に乾燥させセラミックシートを作製する。このセラミックシートにスルーホールを開け、さらに内部導体を転写・印刷してコイルパターンを形成する。このコイルパターンが形成されたシートを積層多層化し接着することにより、積層セラミック電子部品を作製する。
【０００５】
印刷法はセラミック粉末に樹脂と溶剤を混ぜたペーストそのものを使用する。絶縁パターン状にセラッミクペーストを印刷し、これを乾燥して絶縁層を形成する。続いて内部導体を印刷してコイルパターンを形成する。これを連続して繰り返すことで、積層セラミック電子部品を作製する。
【０００６】
次にシート法と印刷法により作られた従来のノイズ対策用積層コモンモードノイズフィルタの構造を説明する。
【０００７】
図７は従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図である。複数の磁性体セラミックシート１５，１７，１９，２１，２３の積層体から構成されている。内部導体１６ｃと１８ｃが導体スルーホール１７ｃにより連結されコイルＣを形成し、内部導体２０ｄと２２ｄが導体スルーホール２１ｄにより連結されコイルＤを形成している。コイルＣとコイルＤは上下に重ねなれ、内部導体１８ｃと内部導体２０ｄとの結合によりコモンモードノイズを減衰させ、内部導体１６ｃと内部導体２２ｄとによりノーマルモードノイズを減衰させるものである。
【０００８】
図８は従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図である。複数の磁性体セラミックシート２４，２６，２８の積層体から構成されている。内部導体２５ｅと２７ｅが導体スルーホール２６ｅにより連結されコイルＥを形成し、内部導体２５ｆと２７ｆが導体スルーホール２６ｆにより連結されコイルＦを形成している。内部導体２５ｅ，２５ｆと内部導体２７ｅ，２７ｆはそれぞれ平行２線構造を取っているのでコイルＥとコイルＦ間には強い結合が得られコモンモードノイズを減衰させるものである。図１１に平行２線構造で作られた代表的コモンモードノイズフィルタのインピーダンスの周波数特性グラフを示しておく。
【０００９】
図９は従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図である。当該公報に開示された積層コモンモードチョークコイルは、フォトリソグラフィ等の薄膜プロセスを用い、一対の磁性体基板２９，３６とその間に積層された複数の絶縁層３１，３３，３５の積層体から構成されている。内部電極３４ｇはスルーホール３３ｇ，３１ｇを介して引き出し電極３０ｇに接続されてコイルＧを形成する。また内部電極３２ｈはスルーホール３１ｈを介して引き出し電極３０ｈに接続されてコイルＨを形成する。
【００１０】
絶縁層３１，３３，３５の厚みを１０μｍ以下にしても高い絶縁を確保できるので内部電極３４ｇと内部電極３２ｈとの間には強い結合が得られコモンモードノイズを減衰させるものである。
【００１１】
また従来の技術に用いられているコイルパターンの形状は図５に示すように概略長方形のものであった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す２モードノイズフィルタのコイル構成では、２つのコイル間の結合に強く影響するのは、隣接している内部導体１８ｃと２０ｄだけであるので、結合が小さく十分なコモンモードノイズ除去効果が得られない課題があった。
【００１３】
図８に示すコモンモードノイズフィルタでは、平行２線構造をとっているのでコイルパターン２５ｅと２５ｆ間、コイルパターン２７ｅと２７ｆ間は結合が大きくなるが、コイル線幅が細くなることから定格電流が小さくなるという課題と、コイル線間距離が小さいことからコイルパターン２５ｅと２５ｆ間とコイルパターン２７ｅと２７ｆ間の絶縁が弱くなるという課題があった。また、１線巻きに比べて最大巻き数が少なくなることから高いインピーダンスには対応しにくいという課題もあった。
【００１４】
図９に示す積層コモンモードチョークコイルでは、磁性体基板と絶縁材料との張り合わせ構造になり層の剥離等の不良が発生しやすい課題があった。また２つのコイル間の結合に強く影響するのは、隣接している内部導体３４ｇと３２ｈだけであるので、結合が小さく十分なコモンモードノイズ除去効果が得られない課題や、第１コイル・第２コイルをそれぞれ１層の内部導体で形成しているので高いインピーダンスには対応しにくいという課題もあった。
【００１５】
また従来の概略長方形のコイルパターンを積層した場合、対向しあう面積が大きくなるため浮遊容量が大きくなり結果インピーダンス特性が高周波域まで延びないという課題があった。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するもので、特性を向上させるか、高いインピーダンスに対応するか、高周波域までインピーダンス特性を伸ばすことの少なくとも一つの実現する積層コモンモードノイズフィルタを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一方のコイルの内部導体が他方のコイルの内部導体を挟み込むように互い違いに積層し、コイル内部導体の内側に、この内部導体と組となる他の内部導体とを連結するための導体スルーホールの他に、このコイル内部導体との連結には関係しない導体スルーホールを貫通させた。
【００１８】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、複数の磁性体セラミックシートからなる積層体の内部に、磁性体セラミックシートを介して対向された２つの内部導体が導体スルーホールを介して連結された第１コイルと、同様に磁性体セラミックシートを介して対向された２つの内部導体が導体スルーホールを介して連結された第２コイルとが形成されていて、第１コイル・第２コイルがそれぞれ積層体端部に設置された４個の外部電極に連結された積層コモンモードノイズフィルタにおいて、第１コイル１層目内部導体、第２コイル１層目内部導体、第１コイル２層目内部導体、第２コイル２層目内部導体の順番に交互に挟み込むように積層し、渦巻状に形成された内部導体の内側でこのコイル内部導体との連結には関係しない複数個の導体スルーホールを重ね合わせて貫通させることで、第１コイル１層目内部導体と第１コイル２層目内部導体、第２コイル１層目内部導体と第２コイル２層目内部導体を連結したことを特徴とする積層コモンモードノイズフィルタである。請求項１記載の発明を用いることで、導体スルーホールで連結したい内部導体の間に複数の内部導体がある場合でも他の内部導体と接触することなく最短距離で連結でき小型化に優れる。
【００１９】
また、渦巻状であるため電気的性能を高めることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のセラミック電子部品であり、渦巻状に形成された内部導体の内側に導体スルーホールの連結を目的とした中間ダミーパッドを設置したことを特徴とする積層コモンモードノイズフィルタである。請求項２記載の発明を用いることで、積層時の位置ずれに対して余裕ができ導体スルーホールの連結に関する不良を低減できる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１、請求項２記載のセラミック電子部品であり、内部導体コイルパターンを概略台形とし互い違いの向きに積層したことを特徴とする積層コモンモードノイズフィルタである。請求項３記載の発明を用いることで、内部導体間の浮遊容量を低減できインピーダンスの周波数特性を高周波域まで延ばすことができる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１、請求項２、及び請求項３記載の内部導体と導体スルーホールにより構成される機能を基体内に複数個並列に配置して含んだアレイ型積層コモンモードノイズフィルタである。請求項４記載の発明を用いることで電子回路基板への実装面積及び実装工数を低減できる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、順に積層された渦巻き状の複数の内部導体と、前記各内部導体を埋設する磁性を有する基体とを備え、上から奇数番目の内部導体間をそれぞれ電気的に接続して第１のコイルを構成し、上から偶数番目の内部導体間を電気的に接続して第２のコイルを構成し、隣り合う内部導体間は電気的に非接触としたことを特徴とする積層コモンモードノイズフィルタとすることで、導体スルーホールで連結したい内部導体の間に複数の内部導体がある場合でも他の内部導体と接触することなく最短距離で連結でき小型化に優れる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、基体上に独立した複数の外部電極を備え、第１のコイルの両端部及び第２のコイルの両端部をそれぞれ前記複数の外部電極に一つずつ接合させたことを特徴とする請求項５記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、面実装部品として使用できる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、基体を複数の磁性シートを積層して構成するとともに、前記複数の磁性シート間にそれぞれ複数の内部導体をそれぞれ挟み込んだことを特徴とする請求項５記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、製造が容易になる。
【００２６】
請求項８記載の発明は、磁性シートに導体スルーホールを備え、前記導体スルーホールを介して基体内部で各内部導体間を電気的に接合したことを特徴とする請求項７記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、内部での電気的接続が可能となるので、小型化を実現できる。
【００２７】
請求項９記載の発明は、ｎ番目の内部導体とｎ＋２番目の内部導体を電気的に接続する際に、ｎ番目の内部導体と前記ｎ＋２番目の内部導体によって挟まれた磁性シートに導体スルーホールを設け、この導体スルーホールを介してｎ番目の内部導体とｎ＋２番目の内部導体を電気的に接続し、少なくとも前記ｎ＋１番目の内部導体が設けられた磁性シート間に前記導体スルーホールと接合し、前記ｎ＋１番目の内部導体と非接触のダミーパッドを設けたことを特徴とする請求項８記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、積層時の位置ずれに対して余裕ができ導体スルーホールの連結に関する不良を低減できる。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、複数の内部導体の内で、外部電極と接合する両端部を含む内部導体には一体に引出部を設け、前記引出部と前記外部電極を電気的に接合した請求項６記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、別途引出部を設けなくても良いので、生産性などを向上させることができる。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、複数の内部導体の渦巻き形状を一方の端部の幅が狭く他方の端部の幅が広い台形状とするとともに、隣り合う内部導体間は幅の狭い部分と幅の広い部分が対向し、前記隣り合う内部導体間の対向部分を減少させたことを特徴とする請求項５記載の積層コモンモードノイズフィルタとすることで、内部導体間の浮遊容量を低減できインピーダンスの周波数特性を高周波域まで延ばすことができる。
【００３０】
図１は本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタを示す外観図、図２は本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタを示す分解構造斜視図、図３は本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図を示している。
【００３１】
図１に示すように、５は基体で、基体５の外観は略直方体形状となっており、角部に面取りなどが施されている。また、基体５は磁性体で構成されており、しかもその磁性体中に後述する複数のコイルを埋設して構成される。基体５の第１の側面には外部電極１，３が設けられ、第１の側面に対向した第２の側面には外部電極２，４が設けられている。この外部電極１〜４は埋設された２つのコイルの両端部がそれぞれ接続されている。なお、本実施の形態では、実装性等を向上させるために、外部電極１〜４はそれぞれ第１及び第２の側面に近接する基体１の上下面の一部にも設けられており、外部電極１〜４の断面形状は略コ字型となっている。また、外部電極１〜４はそれぞれ互いに非接触となうように基体５の表面に設けられており、構成としては、銀ペーストなどの導体を基体５上に設け、その導体上に例えば、ニッケルメッキ膜や半田メッキ膜，鉛フリーメッキ膜，Ｓｎ膜などの接合膜の少なくとも一つが設けられる。
【００３２】
上述の様に基体５の表面の角部に面取りなどを設けているので、基体５の欠け等の発生確率を抑えてくずの発生を防止でき、しかも外部電極１〜４を図１に示すように複数の面に跨って形成する場合に、外部電極１〜４が切れたり、途中部分が薄くなって電気的特性が劣化することなどを防止できる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、基体５の外形形状を略直方体形状としたが、略直方体形状でも良く、円柱状などとしても良い。また、断面五角形以上の多角柱形状としても良い。また、上記形状の基体５の一部を削って窪みを設けたり、貫通孔等を設けても良い。
【００３４】
更に、基体５の構成材料としては、フェライトなどの磁性材料の他、所定の絶縁性を有する磁性材料であればよい。
【００３５】
以下、この積層コモンモードノイズフィルタについてその製法の一例を示す。
【００３６】
始めに準備品として、ドクターブレード法で作成した厚さ約１００μｍのフェライトシートを２枚（フェライトシート６，フェライトシート１４）、前記フェライトシートにレーザー又は機械的パンチにより穴をあけた後銀ペーストを注入した導体スルーホールフェライトシートを３種類（導体スルーホールフェライトシート８，導体スルーホールフェライトシート１０，導体スルーホールフェライトシート１２）、ステンレス板にフォトレジスト液を塗布し光学的にコイルパターンを焼き付けた後現像したものに電解メッキ法で銀メッキコイルパターンを析出させたものを４パターン（コイルパターン７ａ，コイルパターン９ｂ，コイルパターン１１ａ，コイルパターン１３ｂ）用意する。
【００３７】
図２において、固定用の粘着シートを貼り付けたベース板に下から順番にフェライトシート６、１番目コイル１層目コイルパターン７ａ、導体スルーホールフェライトシート８、２番目コイル１層目コイルパターン９ｂ、導体スルーホールフェライトシート１０、１番目コイル２層目コイルパターン１１ａ、導体スルーホールフェライトシート１２、２番目コイル２層目コイルパターン１３ｂ、フェライトシート１４の順番で軽くプレスしながら積層していく。
【００３８】
次に上記の積層体を強くプレスし全体の密着をあげた後、所定の大きさに切断し篩などでばらしておく。所定の温度で焼結させたものを、バレル研磨機で面取りすると図１に示すフェライトの基体５ができる。フェライトの基体５に銀ペーストを塗布し焼成し外部電極１〜４を設置する。最後に外部電極１，２，３，４の表面にＮｉメッキ膜及びＳｎメッキ膜等を施すことで完成する。
【００３９】
図３において、螺旋状に形成されたコイルパターン９ｂの内側を、このコイルパターン９ｂとの連結には関係しない１個の導体スルーホール（導体スルーホール８ａ，１０ａが連結したもの）を貫通させることで、面平行に積層された２層のコイルパターン７ａ，１１ａが導体スルーホール８ａ，１０ａにより連結されコイルＡが形成されている。
【００４０】
また螺旋状に形成されたコイルパターン１１ａの内側を、このコイルパターン１１ａとの連結には関係しない１個の導体スルーホール（導体スルーホール１０ｂ，１２ｂが連結したもの）を貫通させることで、面平行に積層された２層のコイルパターン９ｂ，１３ｂが導体スルーホール１０ｂ，１２ｂより連結されコイルＢが形成されている。
【００４１】
このように導体スルーホールを配置することで、４層のコイルパターン７ａ，９ｂ，１１ａ，１３ｂが１巻き以上の螺旋状である場合でも他のコイルと接触することなく最短距離で連結でき小型化に優れた積層コモンモードノイズフィルタとすることができる。またコイルパターン９ｂがコイルパターン７ａ，１１ａに挟まれ、コイルパターン１１ａがコイルパターン９ｂ，１３ｂに挟まれるので、コイルＡとコイルＢ間の磁気的な相互結合を強めノイズ除去効果の優れた積層セラミック電子部品とすることができる。
【００４２】
以上の工程によりフェライトを利用した高結合ノイズ対策用積層コモンモードノイズフィルタを得ることが出来る。
【００４３】
図１２に図１〜図３で示した実施の形態の構造で作られたノイズ対策用積層コモンモードノイズフィルタのインピーダンスの周波数特性グラフを示す。図１１の従来品に比べてデェファレンシャルモードインピーダンス（Ｚｄｉｆｆ）の値が約半分になっていることがわかる。
【００４４】
また、改良例を図４，図５に示す。図４，図５において面平行に積層された２層のコイルパターン７ａ，１１ａが導体スルーホール８ａ，１０ａにより連結されたコイルＡと、面平行に積層された２層のコイルパターン９ｂ，１３ｂが導体スルーホール１０ｂ，１２ｂより連結されたコイルＢが２固形成されている。コイルパターン９ｂがコイルパターン７ａ，１１ａに挟まれ、コイルパターン１１ａがコイルパターン９ｂ，１３ｂに挟まれるので、コイルＡとコイルＢ間の磁気的な相互結合を強めノイズ除去効果の優れた積層セラミック電子部品とすることができる。この時導体スルーホール８ａ，１０ａを直接連結させる代わりに中間ダミーパッド９ａを、導体スルーホール１０ｂ，１２ｂを直接連結させる代わりに中間ダミーパッド１１ｂを設置することで、積層時の位置ずれに対して余裕ができ導体スルーホールの連結に関する不良を低減できる。なお、この場合、中間ダミーパッド９ａ，１１ｂは導体スルーホールを塞ぐように設けられる。この場合、中間ダミーパッド９ａ，１１ｂは、メッキの転写などを用いて形成される。なお、中間ダミーパッド９ａ，１１ｂは、導体スルーホールを塞がないように、しかも導体スルーホールと電気的に接触し、導体スルーホールの周りに印刷などで設けても良い。
【００４５】
次の改良例について図６を用いて説明する。内部導体のコイルパターン１３ｂ，１１ａ，９ｂ，７ａを概略台形とし互い違いの向きに積層することで、対向しあう面積が小さくなるため浮遊容量が小さくなり結果内部導体間の浮遊容量を低減できインピーダンスの周波数特性を高周波域まで延ばすことができる。すなわち、内部導体のコイルパターン１３ｂ，１１ａ，９ｂ，７ａの一端の幅が狭く、他端部が広くなるような台形形状となるように内部導体を渦巻き状に形成し、しかも隣り合う内部導体のコイルパターン１３ｂ，１１ａ，９ｂ，７ａの幅が狭い端部と幅が広い部分を図６に示すように交互に積層することで、コイルパターの重なり部分をわずかにすることができる。
【００４６】
図１３にこのように構成されたノイズ対策用積層コモンモードノイズフィルタのインピーダンスの周波数特性グラフを示す。図１１の従来品に比べてデェファレンシャルモードインピーダンス（Ｚｄｉｆｆ）の値は約半分になっている。また図１２に示す様に図１〜３に示す実施の形態でのデェファレンシャルモードインピーダンスピーク周波数約３５０ＭＨｚに対し、図１３に示す図６のコイルパターンを有する実施の形態では約４５０ＭＨｚとなり高周波側まで延びている。
【００４７】
また、上述の実施の形態では、同軸に２つのコイルを設けた例を示したが、図１０に示すように、一つの基体５中に２個のコモンモードノイズフィルタを並列に配置したビーズアレイのコイル構成としても良い。図１０に示すビーズアレイとすることで電子回路基板への実装面積及び実装工数を低減できる。また、基体５中に３個以上のコモンモードノイズフィルタを並列に配置しても良い。
【００４８】
【発明の効果】
本発明により、一方のコイルの内部導体が他方のコイルの内部導体を挟み込むように互い違いに積層し、コイル内部導体の内側に、この内部導体と組となる他の内部導体とを連結するための導体スルーホールの他に、このコイル内部導体との連結には関係しない導体スルーホールを貫通させたことで、導体スルーホールで連結したい内部導体の間に複数の内部導体がある場合でも他の内部導体と接触することなく最短距離で連結でき小型化に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタを示す外観図
【図２】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタを示す分解構造斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図
【図４】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図
【図５】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図
【図６】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図
【図７】従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図
【図８】従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図
【図９】従来のノイズフィルタを示す分解構造斜視図
【図１０】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのコイルを示す図
【図１１】従来のコモンモードノイズフィルタのインピーダンス特性を示すグラフ
【図１２】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのインピーダンス特性を示すグラフ
【図１３】本発明の一実施の形態における積層コモンモードノイズフィルタのインピーダンス特性を示すグラフ
【符号の説明】
１，２，３，４ 外部電極
５ 基体
６，１４ フェライトシート
７ａ，９ｂ，１１ａ，１３ｂ コイルパターン
８，１０，１２ 導体スルーホールフェライトシート
８ａ，１０ａ，１０ｂ，１２ｂ 導体スルーホール
９ａ，１１ｂ 中間ダミーパッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer common mode noise filter incorporated in a circuit of an electronic device and used to suppress generation of noise and increase resistance (immunity) to noise.
[0002]
[Prior art]
In recent years, digitalization of electronic devices has been rapidly progressing. With the digitalization, electronic devices have become more sophisticated and functional. However, digital devices generate many unnecessary electromagnetic waves (hereinafter, noise) from low frequencies to high frequencies. Further, next-generation mobile phones and wireless LANs use high frequencies in the GHz band. In order to prevent digital noise from affecting other devices, noise regulations are becoming stricter worldwide.
[0003]
Two typical methods in the manufacturing process of a multilayer ceramic electronic component, a sheet method and a printing method, will be briefly described.
[0004]
In the sheet method, a ceramic powder is mixed with a resin and a solvent to form a paste, and the paste is spread to an appropriate thickness and dried appropriately to prepare a ceramic sheet. A through-hole is formed in the ceramic sheet, and the internal conductor is transferred and printed to form a coil pattern. By laminating and bonding the sheets on which the coil patterns are formed, a multilayer ceramic electronic component is produced.
[0005]
The printing method uses the paste itself in which a resin and a solvent are mixed with ceramic powder. A ceramic paste is printed on an insulating pattern and dried to form an insulating layer. Subsequently, the inner conductor is printed to form a coil pattern. By repeating this continuously, a multilayer ceramic electronic component is manufactured.
[0006]
Next, the structure of a conventional laminated common mode noise filter for noise suppression made by a sheet method and a printing method will be described.
[0007]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a conventional noise filter. It is composed of a laminate of a plurality of magnetic ceramic sheets 15, 17, 19, 21, 23. The internal conductors 16c and 18c are connected by a conductor through hole 17c to form a coil C, and the internal conductors 20d and 22d are connected by a conductor through hole 21d to form a coil D. The coil C and the coil D are vertically overlapped, and attenuate common mode noise by coupling the internal conductors 18c and 20d, and attenuate normal mode noise by the internal conductors 16c and 22d.
[0008]
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a conventional noise filter. It is composed of a laminate of a plurality of magnetic ceramic sheets 24, 26, 28. The internal conductors 25e and 27e are connected by a conductor through hole 26e to form a coil E, and the internal conductors 25f and 27f are connected by a conductor through hole 26f to form a coil F. Since the internal conductors 25e and 25f and the internal conductors 27e and 27f each have a parallel two-wire structure, strong coupling is obtained between the coils E and F to attenuate common mode noise. FIG. 11 shows a frequency characteristic graph of the impedance of a typical common mode noise filter made with a parallel two-line structure.
[0009]
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a conventional noise filter. The multilayer common mode choke coil disclosed in this publication is configured by using a thin film process such as photolithography, and includes a laminate of a pair of magnetic substrates 29 and 36 and a plurality of insulating layers 31, 33 and 35 laminated therebetween. Have been. The internal electrode 34g is connected to the extraction electrode 30g via the through holes 33g and 31g to form the coil G. The internal electrode 32h is connected to the extraction electrode 30h via the through hole 31h to form the coil H.
[0010]
Even if the thickness of the insulating layers 31, 33, and 35 is 10 μm or less, high insulation can be ensured, so that strong coupling is obtained between the internal electrode 34g and the internal electrode 32h to attenuate common mode noise.
[0011]
Further, the shape of the coil pattern used in the prior art was a substantially rectangular shape as shown in FIG.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the coil configuration of the two-mode noise filter shown in FIG. 7, since only the inner conductors 18c and 20d adjacent to each other strongly affect the coupling between the two coils, the coupling is small and the common mode noise removing effect is sufficient. There was a problem that could not be obtained.
[0013]
In the common mode noise filter shown in FIG. 8, the coupling between the coil patterns 25e and 25f and the coupling between the coil patterns 27e and 27f are increased because of the parallel two-wire structure. There is a problem that the insulation between the coil patterns 25e and 25f and the insulation between the coil patterns 27e and 27f become weak because the distance between the coil wires is small. There is also a problem that it is difficult to cope with high impedance because the maximum number of windings is smaller than that of one-wire winding.
[0014]
The laminated common mode choke coil shown in FIG. 9 has a problem in that a laminated structure of the magnetic substrate and the insulating material is formed and defects such as peeling of the layer are likely to occur. In addition, since only the inner conductors 34g and 32h adjacent to each other strongly affect the coupling between the two coils, the coupling is small and a sufficient common mode noise removing effect cannot be obtained. There is also a problem that it is difficult to cope with high impedance since each of the two coils is formed of one layer of the internal conductor.
[0015]
In addition, when conventional rectangular coil patterns are stacked, there is a problem that the areas facing each other become large, so that the stray capacitance becomes large, and as a result, the impedance characteristic does not extend to a high frequency range.
[0016]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a multilayer common mode noise filter that achieves at least one of improving characteristics, corresponding to high impedance, and extending impedance characteristics to a high frequency range. And
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an internal conductor for one coil, which is alternately stacked so as to sandwich the internal conductor of the other coil, and for connecting the internal conductor and another internal conductor that forms a pair inside the coil internal conductor. In addition to the conductor through-holes, conductor through-holes not related to the connection with the coil inner conductor were penetrated.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a first coil in which two internal conductors opposed to each other via a magnetic ceramic sheet are connected via a conductor through-hole inside a laminated body including a plurality of magnetic ceramic sheets. Similarly, a second coil in which two internal conductors opposed to each other via a magnetic ceramic sheet are connected via a conductor through hole is formed, and the first coil and the second coil are respectively formed at end portions of the laminated body. In the laminated common mode noise filter connected to the four external electrodes provided in the first and second coils, the first coil inner conductor, the second coil first layer inner conductor, the first coil second layer inner conductor, and the second coil A plurality of conductor through-holes not related to the connection with the coil inner conductor are stacked inside the spirally formed inner conductor, which are laminated alternately in the order of the second-layer inner conductor. The first coil internal conductor and the first coil internal conductor are connected to each other, and the second coil internal conductor and the second coil internal conductor are connected. This is a laminated common mode noise filter. By using the first aspect of the present invention, even when there are a plurality of internal conductors between the internal conductors to be connected by the conductor through-holes, the connection can be made at the shortest distance without contacting other internal conductors, and the miniaturization is excellent.
[0019]
In addition, since it has a spiral shape, electrical performance can be improved.
[0020]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the ceramic electronic component according to the first aspect, wherein an intermediate dummy pad for connecting a conductor through hole is provided inside the spirally formed internal conductor. This is a laminated common mode noise filter. By using the second aspect of the present invention, it is possible to provide a margin for a positional deviation at the time of lamination, and it is possible to reduce defects relating to connection of the conductor through holes.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the ceramic electronic component according to the first or second aspect, wherein the internal conductor coil pattern has a substantially trapezoidal shape and is laminated in a staggered direction. According to the third aspect of the present invention, the stray capacitance between the internal conductors can be reduced, and the frequency characteristics of the impedance can be extended to a high frequency range.
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an array type multilayer common including a plurality of functions constituted by the inner conductors and the conductor through holes according to the first, second and third aspects arranged in parallel in a base. It is a mode noise filter. By using the invention described in claim 4, the mounting area on the electronic circuit board and the number of mounting steps can be reduced.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, there are provided a plurality of spirally-shaped inner conductors stacked in order, and a magnetic base for burying each of the inner conductors, and electrically connecting odd-numbered inner conductors from the top. A first coil, electrically connecting even-numbered inner conductors from above to form a second coil, and electrically disconnecting adjacent inner conductors from each other. By using a laminated common mode noise filter, even if there are a plurality of internal conductors between the internal conductors to be connected by the conductor through-holes, the internal conductors can be connected at the shortest distance without contacting other internal conductors, and the size is excellent.
[0024]
The invention according to claim 6 is characterized in that a plurality of independent external electrodes are provided on the base, and both ends of the first coil and both ends of the second coil are respectively joined to the plurality of external electrodes one by one. The multilayer common mode noise filter according to claim 5 can be used as a surface mount component.
[0025]
The invention according to claim 7 is characterized in that the base is formed by laminating a plurality of magnetic sheets, and a plurality of internal conductors are sandwiched between the plurality of magnetic sheets, respectively. The mode noise filter facilitates manufacturing.
[0026]
The invention according to claim 8 is characterized in that the magnetic sheet is provided with conductor through-holes, and the respective internal conductors are electrically joined inside the base via the conductor through-holes. By using a noise filter, internal electrical connection becomes possible, so that downsizing can be realized.
[0027]
According to a ninth aspect of the present invention, when electrically connecting the n-th internal conductor and the (n + 2) -th internal conductor, a conductor through hole is formed in a magnetic sheet sandwiched between the n-th internal conductor and the (n + 2) -th internal conductor. And electrically connecting the n-th internal conductor and the (n + 2) -th internal conductor through the conductor through-hole, and bonding the n-th internal conductor to the conductor through-hole at least between the magnetic sheets provided with the (n + 1) -th internal conductor. 9. A laminated common mode noise filter according to claim 8, wherein a dummy pad is provided which is not in contact with said (n + 1) th internal conductor, thereby providing a margin for positional displacement during lamination. Can be reduced.
[0028]
According to a tenth aspect of the present invention, in the plurality of internal conductors, a lead portion is provided integrally with the internal conductor including both ends joined to the external electrode, and the lead portion and the external electrode are electrically joined. By adopting the multilayer common mode noise filter according to item 6, it is not necessary to separately provide a drawer, so that productivity and the like can be improved.
[0029]
According to an eleventh aspect of the present invention, the spiral shape of the plurality of internal conductors has a trapezoidal shape in which one end has a narrow width and the other end has a wide width, and a narrow width and a narrow width exist between adjacent internal conductors. 6. A multilayer common mode noise filter according to claim 5, wherein a wide portion of the internal conductor is opposed to each other, and an opposing portion between the adjacent internal conductors is reduced. Can be extended to a high frequency range.
[0030]
FIG. 1 is an external view showing a multilayer common mode noise filter according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a multilayer common mode noise filter according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a coil of the multilayer common mode noise filter according to the embodiment.
[0031]
As shown in FIG. 1, reference numeral 5 denotes a base, and the appearance of the base 5 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and corners are chamfered or the like. The base 5 is made of a magnetic material, and further has a plurality of coils described later embedded in the magnetic material. External electrodes 1 and 3 are provided on a first side surface of the base 5, and external electrodes 2 and 4 are provided on a second side surface facing the first side surface. The external electrodes 1 to 4 are connected to both ends of two embedded coils. In the present embodiment, in order to improve the mountability and the like, the external electrodes 1 to 4 are also provided on a part of the upper and lower surfaces of the base 1 adjacent to the first and second side surfaces, respectively. The cross-sectional shape of the electrodes 1 to 4 is substantially U-shaped. Further, the external electrodes 1 to 4 are provided on the surface of the base 5 so as to be in non-contact with each other. The external electrodes 1 to 4 are configured such that a conductor such as a silver paste is provided on the base 5 and nickel At least one of a bonding film such as a plating film, a solder plating film, a lead-free plating film, and a Sn film is provided.
[0032]
Since the corners of the surface of the substrate 5 are chamfered as described above, the probability of occurrence of chipping or the like of the substrate 5 can be suppressed and generation of debris can be prevented, and the external electrodes 1 to 4 are connected as shown in FIG. In the case where the external electrodes 1 to 4 are formed over a plurality of surfaces, it is possible to prevent the external electrodes 1 to 4 from being cut or the middle part from being thinned to deteriorate the electrical characteristics.
[0033]
In the present embodiment, the outer shape of the base 5 is a substantially rectangular parallelepiped shape, but may be a substantially rectangular parallelepiped shape or a column shape. Further, the shape may be a polygonal prism having a pentagonal section or more. Further, a part of the base 5 having the above-mentioned shape may be shaved to provide a depression, or a through-hole or the like may be provided.
[0034]
Further, the constituent material of the base 5 may be a magnetic material having a predetermined insulating property in addition to a magnetic material such as ferrite.
[0035]
Hereinafter, an example of a manufacturing method of the laminated common mode noise filter will be described.
[0036]
First, as a preparation, two ferrite sheets each having a thickness of about 100 μm (ferrite sheet 6 and ferrite sheet 14) prepared by a doctor blade method were formed, and a hole was formed in the ferrite sheet with a laser or a mechanical punch. Three types of injected conductor through-hole ferrite sheets (conductor through-hole ferrite sheet 8, conductor through-hole ferrite sheet 10, and conductor through-hole ferrite sheet 12), a photoresist liquid was applied to a stainless steel plate, and a coil pattern was optically baked. Four patterns (coil pattern 7a, coil pattern 9b, coil pattern 11a, coil pattern 13b) prepared by depositing a silver-plated coil pattern on the post-development by electrolytic plating are prepared.
[0037]
In FIG. 2, a ferrite sheet 6, a first coil first layer coil pattern 7a, a conductor through-hole ferrite sheet 8, and a second coil first layer coil pattern 9b are arranged in this order from the bottom on a base plate on which an adhesive sheet for fixing is stuck. Then, the conductor through-hole ferrite sheet 10, the first coil second-layer coil pattern 11a, the conductor through-hole ferrite sheet 12, the second coil second-layer coil pattern 13b, and the ferrite sheet 14 are laminated while being lightly pressed in this order.
[0038]
Next, the above-mentioned laminate is strongly pressed to increase the overall adhesion, then cut into a predetermined size and separated with a sieve or the like. When the material sintered at a predetermined temperature is chamfered by a barrel grinder, a ferrite substrate 5 shown in FIG. 1 is obtained. A silver paste is applied to a ferrite substrate 5 and fired, and external electrodes 1 to 4 are provided. Finally, a Ni plating film, a Sn plating film, and the like are applied to the surfaces of the external electrodes 1, 2, 3, and 4 to complete the process.
[0039]
In FIG. 3, the inside of the spirally formed coil pattern 9b is made to penetrate through one conductor through-hole (connected to the conductor through-holes 8a and 10a) which is not related to the connection with the coil pattern 9b. Thus, the coil A is formed by connecting two layers of coil patterns 7a and 11a stacked in a plane parallel with each other by conductor through holes 8a and 10a.
[0040]
In addition, the inside of the spirally formed coil pattern 11a is penetrated through one conductor through-hole (connected to the conductor through-holes 10b and 12b) which is not related to the connection with the coil pattern 11a, so that a surface is formed. Two layers of coil patterns 9b and 13b stacked in parallel are connected through conductor through holes 10b and 12b to form a coil B.
[0041]
By arranging the conductor through holes in this way, even when the four-layered coil patterns 7a, 9b, 11a, and 13b have a helical shape of one or more turns, they can be connected at the shortest distance without contacting other coils, and the size is reduced. And a multilayer common mode noise filter having excellent characteristics. Further, since the coil pattern 9b is sandwiched between the coil patterns 7a and 11a and the coil pattern 11a is sandwiched between the coil patterns 9b and 13b, the magnetic mutual coupling between the coil A and the coil B is strengthened, and the multilayer ceramic having an excellent noise removing effect is obtained. It can be an electronic component.
[0042]
Through the above steps, a multilayer common mode noise filter using ferrite for high coupling noise suppression can be obtained.
[0043]
FIG. 12 shows a frequency characteristic graph of the impedance of the multilayer common mode noise filter for noise suppression made with the structure of the embodiment shown in FIGS. It can be seen that the value of the differential mode impedance (Zdiff) is about half that of the conventional product of FIG.
[0044]
An improved example is shown in FIGS. 4 and 5, a coil A in which two-layer coil patterns 7a and 11a stacked in plane parallel are connected by conductor through holes 8a and 10a, and two-layer coil patterns 9b and 13b stacked in plane parallel. Two coils B are connected to each other through the conductor through holes 10b and 12b. The coil pattern 9b is sandwiched between the coil patterns 7a and 11a, and the coil pattern 11a is sandwiched between the coil patterns 9b and 13b. It can be a part. At this time, the intermediate dummy pad 9a is provided instead of directly connecting the conductor through holes 8a and 10a, and the intermediate dummy pad 11b is provided instead of directly connecting the conductor through holes 10b and 12b. It is possible to provide a margin and reduce defects related to the connection of the conductor through holes. In this case, the intermediate dummy pads 9a and 11b are provided so as to cover the conductor through holes. In this case, the intermediate dummy pads 9a and 11b are formed by using plating transfer or the like. The intermediate dummy pads 9a and 11b may be provided by printing or the like around the conductor through-hole so as not to block the conductor through-hole and in electrical contact with the conductor through-hole.
[0045]
The following improvement example will be described with reference to FIG. By forming the coil patterns 13b, 11a, 9b, 7a of the internal conductors in a substantially trapezoidal shape and stacking them in alternate directions, the areas facing each other are reduced, so that the stray capacitance is reduced. The frequency characteristics can be extended to a high frequency range. That is, the inner conductors are formed in a spiral shape so as to have a trapezoidal shape in which one end of each of the coil patterns 13b, 11a, 9b, 7a of the inner conductor has a small width and the other end has a wide width. By overlapping the narrow end portions and the wide portion of the coil patterns 13b, 11a, 9b, 7a alternately as shown in FIG. 6, the overlapping portions of the coil putters can be made small.
[0046]
FIG. 13 shows a frequency characteristic graph of the impedance of the thus configured multilayer common mode noise filter for noise suppression. The value of the differential mode impedance (Zdiff) is about half that of the conventional product of FIG. Also, as shown in FIG. 12, the differential mode impedance peak frequency of about 350 MHz in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is about 450 MHz in the embodiment having the coil pattern of FIG. Extending to
[0047]
In the above-described embodiment, an example in which two coils are provided coaxially has been described. However, as shown in FIG. 10, a bead array in which two common mode noise filters are arranged in parallel in one base 5. May be adopted. By using the bead array shown in FIG. 10, the mounting area on the electronic circuit board and the number of mounting steps can be reduced. Further, three or more common mode noise filters may be arranged in the base 5 in parallel.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, the inner conductor of one coil is alternately laminated so as to sandwich the inner conductor of the other coil, and the inside of the coil inner conductor is connected to another inner conductor that forms a pair with the inner conductor. In addition to the conductor through-holes, the conductor through-holes that are not related to the connection with the coil inner conductor are penetrated so that even if there are multiple inner conductors between the inner conductors that you want to connect with the conductor through-holes, other internal conductors It can be connected in the shortest distance without contacting the conductor, and is excellent in miniaturization.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view showing a multilayer common mode noise filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a multilayer common mode noise filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a coil of a multilayer common mode noise filter according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a coil of a multilayer common mode noise filter according to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a coil of a multilayer common mode noise filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view of an exploded structure showing a conventional noise filter. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a conventional noise filter. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a conventional noise filter. FIG. 10 is an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a coil of a multilayer common mode noise filter in FIG. 11 is a graph showing impedance characteristics of a conventional common mode noise filter. FIG. 12 is a graph showing impedance characteristics of a multilayer common mode noise filter in one embodiment of the present invention. FIG. 13 is a graph showing impedance characteristics of a multilayer common mode noise filter according to an embodiment of the present invention.
1, 2, 3, 4 External electrodes 5 Bases 6, 14 Ferrite sheets 7a, 9b, 11a, 13b Coil patterns 8, 10, 12 Conductor through-hole ferrite sheets 8a, 10a, 10b, 12b Conductor through-holes 9a, 11b Intermediate dummy pad
